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14/2024 Zweite Änderungssatzung zur Prüfungsordnung für den Masterstudiengang Biological Resources an der Fakultät Life Sciences vom 04.09.2024
No full textDoes antibiotic use contribute to biofilm resistance in sink drains? A case study from four German hospital wards.
No full textAs biofilms are known to harbour (multi-)resistant species, their presence in health settings must be considered critical. Although there is evidence that bacteria spread from drains to the outside, there is still a lack of research data focusing on drain biofilms from hospitals.
We sampled biofilms from various wards of Helios Hospital Krefeld (Germany), where comprehensive antibiotic consumption data were available. Biofilms were analysed by cell counting, isolation of relevant bacterial groups and genetic and phenotypical resistance parameters. Data were correlated with the prescribed antibiotics of the respective ward. Furthermore, an ex-situ biofilm model was employed to investigate the influence of sub-inhibitory antibiotics on the bacterial community and the prevalence of class 1 integrons.
Our results show, that every ward harboured medically relevant bacterial species. While no significant differences were found in cell counts, the median prevalence of the resistance marker gene intI1 correlated with the amount of prescribed antibiotics. In contrast, phenotypical resistances showed no similar tendency. In addition, melting curve analysis data and changes in intI1 prevalence show that the composition of the bacterial community shifted depending on the biofilm and antibiotic.
Based on our results we conclude, that sub-inhibitory concentrations of antibiotics have no general effect on biofilms in terms of bacterial community shift and occurrence of antibiotic resistant species. The effect depends on the initial composition of the bacterial community, the antibiotic used and the intrinsic bacterial resistance e.g. prevalence of class 1 integrons
Auswirkung von Tensiden auf die Genexpression und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft von Abflussbiofilmen
No full textIn dieser Arbeit wurde eine Methodik zur Untersuchung von intl1-Prävalenz von Abflussbiofilmen entwickelt sowie eine mögliche Verschiebung der mikrobiellen Gemeinschaft bei Inkubation mit unterschiedlichen Tensidgruppen analysiert. Die Ergebnisse zeigten inhomogene Reaktionen fünf ausgewählter Biofilmproben, welche aus Siphons von Handwaschbecken eines Krankenhauses sowie der Hochschule Rhein-Waal entnommen wurden. Die Proben wurden jeweils zu einer Biofilmsuspension verarbeitet, um diese anschließenden den Tensiden Dodecylsulfat Natriumsalz (anionisch), Cocamidopropyl Betain (zwitterionisch), Fettalkohol- Ethoxylat (nicht-ionisch) und Benzalkoniumchlorid (kationisch) auszusetzten. Das ex situ-Modell wurde mit drei Konzentrationen eines Tensids angelegt, sodass die mittlere Konzentration der CMC entspricht und jeweils eine Konzentration oberhalb sowie unterhalb dessen liegt. Ein Nährmedienwechsel fand alle 48 bis 72 Stunden statt, wobei zeitnah unterschiedliche phänotypische Entwicklung, wie die Synthese von Biofilmen mit Pilzgeflechten sichtbar wurde. Die geringste Biofilmentwicklung wurde bei dem kationischen Tensid Benzalkoniumchlorid ersichtlich, sodass für die Ergebnisanalyse drei Biofilme ausgewählt wurden und die höchste Konzentration 3 nicht ausgewertet wurde. Die relative Integron-Prävalenz der DNA und RNA wurde anhand der qPCR und mithilfe von Standards der 16S und intl1 ermittelt. Die Auswertung der Ergebnisse zeigte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der relativen Prävalenz und dem eingesetzten Tensid, dennoch konnte ein Trend abgeleitet werden, sodass der Einsatz von Benzalkoniumchlorid den höchsten Einfluss auf das Vorhandensein, sowie die Expression des intl1-Gens erzielte. Auch das anionische Tensid, Dodecylsulfat Natriumsalz zeigte eine Zunahme der relativen intl1- Prävalenz, welche bei Cocamidopropyl Betain und Fettalkohol-Ethoxylat verhältnismäßig gering ausfiel. Zur Beurteilung einer möglichen Verschiebung der mikrobiellen Zusammensetzung wurde mittels der HRMA und unter Einsatz von bakteriellen ITS-Primern eine Schmelzkurvenanalyse durchgeführt, welche deutliche Shifts bei Benzalkoniumchlorid zeigte. Zusätzlich wurde die Berechnung der euklidischen Distanz zwischen der Wachstums-Kontrolle und der jeweiligen Biofilmprobe durchgeführt. Ein möglicher Zusammenhang zwischen der normalisierten intl1-Prävalenz der DNA und der euklidischen Distanz führte erneut zu einem nicht signifikanten Ergebnis.
Ebenfalls wiesen die Resultate der Mittelwerte hohe Standardabweichungen auf, was auf eine hohe Variabilität der Biofilme zurückzuführen ist und den Einfluss von Tensiden individuell gestaltet
Pepper ChatGPT System as a Study Programme Guide for Students
No full textThis thesis centers on enhancing the humanoid Pepper robot with Artificial Intelligence-driven information delivery capabilities in an educational setting using Large Language Model at student
service centers. In this work, Pepper was connected to GPT-Engine to act as a voice assistant robot.
With the help of GPT-Engine Pepper can answer questions about the University and its study programmes. The enhancement involves a client-server architecture, where the client-side application
enables students to interact with Pepper via speech, and the server-side, equipped with AI functionalities, processes these interactions and generates appropriate responses. This setup significantly
augments Pepper's capabilities, allowing for more accurate and efficient information delivery. An experiment was conducted with nine student participants of Hochschule-Rhein Waal, where they
asked questions about the University and study Programmes to inform themselves about the University and Study Programmes. During the interaction, they evaluated the robot's clarity of communication, accuracy of responses, and overall user experience. The findings indicate that while the AI enhancements generally improved Pepper's ability to communicate and provide information, areas such as voice recognition and response accuracy require further improvement. This research contributes to the field of human-robot interaction by illustrating a practical approach to augmenting existing service robots with AI capabilities. It underscores the importance of advanced AI integration in enhancing the functionality of service robots in educational environments. The study provides valuable insights into the broader application of AI-enhanced robots in the Information Guide role, highlighting the ongoing need for technological advancements in AI integration and humanrobot interaction
Enrichment of Bacillus anthracis using phage-derived recombinant fusion proteins
No full textBacillus anthracis is a rod-shaped, Gram-positive, spore-forming bacterium causing the lethal zoonotic disease anthrax. This disease mainly infects herbivores, but many mammals can be hosts as well, including humans. Multiple cases in history are known, in which human infection resulted either from digestion or handling of contaminated animal products, from industry accidents or bioterrorism attacks. The endospores of B. anthracis are persistent to harsh environmental conditions and can survive in soil for decades, before heavy rains or grazing animals can reemerge the spores again. In appropriate medium, like blood, the spores germinate again to the vegetative cell form. B. anthracis belongs to the “Bacillus cereus group” which shares high genetic similarity, with cases where the virulence plasmids of B. anthracis, which are responsible for the toxin and capsule production, are even shared with other members of this group. Species-specific testing therefore often poses a challenge, because sophisticated equipment and financial investments are needed for a correct diagnosis. Because of appearing new infection cases, a species-specific, rapid and inexpensive method for the detection of B. anthracis is needed.
Apart from the gold standard of detection of B. anthracis via PCR, receptor-binding protein (RBP) based detection methods are in research for a few years. Bacteriophages (phages) represent the most prevalent biological entities on earth and are viruses targeting bacterial cells. Brown and Cherry isolated a phage named gamma (γ), demonstrating high efficiency in infecting encapsulated bacilli. Notably, the γ phage exhibited sensitivity across nearly all variants of B. anthracis, while members of the B. cereus sensu lato group displayed resistance. The specificity of phages is attributed to their RBPs, which recognize distinct structures on the host cell, inducing the initial step of phage infection. One of these RBPs specific for B. anthracis is BA4079Δ1-127.
This work aims to produce two recombinant fusion proteins, with two different cellulose-binding domains (CBDs) which were internally linked to the fluorescent reporter protein superfolder green fluorescent protein (sfGFP) and coupled to BA4079Δ1-127. The protein tools would enable binding to B. anthracis and at the same time would allow sequestration to cellulose materials. Because of the fluorescence protein, the sample can be observed by fluorescence microscopy and cells or cellulose bound to the fusion proteins would exhibit green fluorescence. This experimental approach could lead to a new low-cost enrichment tool for B. anthracis cells using the fusions proteins containing CBDs, RBPs and fluorescence proteins.
The fusion proteins were tested with various cultures of B. anthracis cells, grown under different conditions, as well as different cellulose materials including cotton wool in a syringe, cotton wool fibers, cellulose filters and microcrystalline cellulose. Binding tests showed, that the fusion proteins were not able to connect B. anthracis cells with diverse cellulose materials in a way that cells could be enriched from media. However, both fusion proteins successfully bound to both, cultured B. anthracis cells and different cellulose materials individually
Implementation and evaluation of a "Friendship flowerbed" - a novel approach of incorporating interactive friendship data physicalization in gifting experiences
No full textData physicalizations are physical objects that encode data. The concept comes from data visualization, except for in a physicalization the data is presented as 3D tangible objects. Research shows that physical representation of data and being able to interact with it improve understanding and memorability of data, which supports the embodied cognition thesis, according to which cognition is supported by the body and the physical world and developmental psychology research, suggesting that manipulation of physical objects can promote understanding and learning. Alongside traditional physicalizations of statistical data, there also exist physicalizations of personal data, for example heartrate patterns, DNA data, one’s emotional states during the course of the week, etc. Research shows that such physicalizations, often embodied into everyday objects to promote familiarity and intuitive interaction, stimulate self-reflection as well as social interactions by telling others the stories behind the data. Some researchers thought about using data physicalizations as gifts and created example of such gifting artifacts. However, the design process of these artifacts was not based on the user research; nor were the physicalization gifts evaluated in any way. This is the gap that we are addressing in this master thesis, and the goal of our project was therefore to create and evaluate a personal data physicalization present using the human centered design approach. We started our work by conducting user research: performing interviews and defining the important characteristics of the future physicalisation gift. It was followed by a brainstorming session of possible design solutions and creation of the prototype. The prototype was then tested with users, addressing understandability of the data presented in the physicalisation and subjective perception of the gift. Our documentation of the findings and the research process provides a new step in the research of personal data physicalisations and lays out new topics for future investigations
Empirische Untersuchung der Ätiologie von subklinischem Wahn in einer gesunden Stichprobe: Der Einfluss von Kindheitstrauma, Theory of Mind Fähigkeiten und einem niedrigen Selbstwert
No full textHintergrund: Psychotisches Erleben, wie z.B. Wahnerleben und Paranoia, zeigt sich in klinischen sowie in nicht-klinischen Stichproben in unterschiedlichen Ausprägungsstärken. Der aktuelle Forschungsstand geht davon aus, dass Wahn dimensional in der Allgemeinbevölkerung ausgeprägt ist und eine hierarchische Struktur aufweist, die von subklinischem Wahn bis hin zu psychotischen Störungen reicht. Risikofaktoren wie Kindheitstrauma, Theory of Mind (ToM) Defizite und ein geringer Selbstwert erhöhen die Wahrscheinlichkeit für wahnhaftes Erleben. Um ein besseres Verständnis der Ätiologie von subklinischem Wahn zu bekommen, ist es wichtig, die Effekte dieser Risikofaktoren in gesunden Stichproben zu untersuchen. Methodik: Die vorliegende Studie untersuchte 100 gesunde Proband*innen der deutschen Allgemeinbevölkerung in Bezug auf subklinisches Wahnerleben. Mittels Fragebögen und computergestützter neuropsychologischer Tests wurde subklinischer Wahn, Kindheitstrauma, ToM-Fähigkeiten und der Selbstwert der Proband*innen erfasst. Mehrere statistische Verfahren, wie eine Hauptkomponentenanalyse sowie Korrelations-, Regressions- und Mediationsanalysen wurden genutzt, um die Zusammenhänge, Varianzaufklärungen und die prädiktive Güte der genannten Variablen in Bezug auf subklinischen Wahn zu untersuchen. Ergebnisse: Subklinischer Wahn liegt in einem geringen Ausmaß in der Stichprobe vor. Ein signifikant positiver Zusammenhang zwischen subklinischem Wahn und Kindheitstrauma wurde gefunden. Zudem konnten signifikant negative Zusammenhänge zwischen subklinischem Wahn und ToM-Fähigkeiten sowie mit Selbstwert gefunden werden. Die Ergebnisse der Regressionsanalyse unterstreichen die prädiktive Güte von Kindheitstrauma und geringem Selbstwert für subklinischen Wahn. Darüber hinaus zeigt die parallele Mediationsanalyse, dass Selbstwert ein signifikanter Mediator für die Beziehung zwischen Kindheitstrauma und subklinischem Wahn ist.
Zusammenfassung: Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Ätiologie von subklinischem Wahn bei, indem sie den Einfluss von Kindheitstrauma, ToM-Defiziten und geringem Selbstwert in einer gesunden Stichprobe aufzeigen. Da wahnhaftes Erleben zu Einschränkungen im privaten, familiären und beruflichen Kontext führen kann, ist es von großer Bedeutung, präventive Maßnahmen, wie z.B. selbstwertsteigernde Angebote, für die Allgemeinbevölkerung zugänglich zu machen. Diese sollen der weiteren Ausbildung von klinisch relevantem Wahn entgegenwirken
Auswirkung von Wertschätzung auf das organisationale Commitment mit der Unterscheidung zwischen dem öffentlichen Dienst und der Privatwirtschaft
No full textDurch den aktuellen Fachkräftemangel stehen Unternehmen vor der Herausforderung, sich von der Konkurrenz abzuheben und ihre Attraktivität zu steigern, um Mitarbeitende für ihr Unternehmen zu gewinnen. Schließlich stellen diese einen entscheidenden Faktor für den eigenen Unternehmenserfolg dar. Dies wirft die Frage auf, wie intensiv sich Unternehmen mit einer wertschätzenden Unternehmensführung auseinandersetzen und welche Auswirkung diese auf das Commitment, also die Bindung der Mitarbeitenden an ihre Organisation, nehmen. Und gibt es Unterschiede im Commitment je nach Organisationstyp? Da die Zusammenhänge aktuell Forschungslücken aufweisen und durch die Zeiten des Krisenmanagements immer bedeutender werden, ist das Ziel der vorliegenden Arbeit, Wertschätzung in Unternehmen zu differenzieren und den Einfluss der Wertschätzung durch Vorgesetzte auf die drei Komponenten des Commitmens nach Meyer & Allen (1991) sowie auf das organisationale Commitment zu erfassen. Ferner wird der Einfluss des Organisationstypen (öffentlicher Dienst vs. Privatwirtschaft) auf das organisationale Commitment beleuchtet und die entstehende Wechselwirkung mit der Ausprägung der Wertschätzung betrachtet. Hierfür wurde eine Querschnittstudie mit Studienteilnehmenden durchgeführt, die einer*m Vorgesetzten unterstehen und im öffentlichen oder privaten Sektor beschäftigt sind. Es konnte ein Datensatz von N = 178 verzeichnet werden. Die Ergebnisse des ersten gerichteten t-Tests zeigen, dass hohe Werte in der Wertschätzung signifikant mit hohen Werten im affektiven Commitment einhergehen. Gleichzeitig zeigen zwei weitere, ungerichtete t-Tests keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Ausprägung der Wertschätzung – weder auf das normative noch auf das kalkulatorische Commitment. Ferner wurde eine Varianzanalyse (ANOVA) im 2x2 Design berechnet. Die Ergebnisse zeigen, dass es einen signifikanten Unterschied in der Ausprägung der Wertschätzung hinsichtlich des organisationalen Commitments gibt. Zudem wurde festgestellt, dass die Unterscheidung des Organisationstypen keinen signifikanten Einfluss auf das organisationale Commitment darstellt und dass das organisationale Commitment in den beiden Organisationstypen nicht signifikant von der Ausprägung der Wertschätzung beeinflusst wird. Die Studie setzt an Forschungslücken an und zeigt wichtige Implikationen und Anregungen für zukünftige Studien auf.Due to the current shortage of skilled workers, companies are faced with the challenge of setting themselves apart from the competition and increasing their attractiveness in order to attract employees to their company. After all, they represent a decisive factor in a company's success. This raises the question of how intensively companies deal with appreciative corporate management and what impact this has on commitment, referring to loyalty of employees to their organization. And are there differences in commitment depending on the type of organization? As there are currently gaps in the research on these relationships and they are becoming increasingly important due to the times of crisis management, the aim of this study is to differentiate appreciation in companies and to record the influence of appreciation by superiors on the three components of commitment according to Meyer & Allen (1991) and on organizational commitment. Furthermore, the influence of the type of organization (public sector vs. private sector) on organizational commitment is examined and the resulting interaction with the level of appreciation is considered. A cross-sectional study was conducted with study participants who report to a manager and are employed in the public or private sector. A data set of N = 178 was recorded. The results of the first directed t-test show that high values in appreciation are significantly associated with high values in affective commitment. At the same time, two further, undirected t-tests show no significant differences in regard to the level of appreciation - neither in normative commitment nor in calculative commitment. In addition, an Analysis of Variance (ANOVA) was calculated in a 2x2 design. The results show there is a significant difference in the level of appreciation with regard to organizational commitment. At the same time, it was found that the distinction between organizational types doesn‘t have a significant influence on organizational commitment and that organizational commitment in the two organizational types isn‘t significantly influenced by the level of appreciation. The study addresses research gaps and highlights important implications and suggestions for future studies
Aufbau einer Jenkins Pipeline im Rahmen der DevOps Prozesse
No full textDiese Bachelorarbeit befasst sich mit der Implementierung einer Continuous Deployment Pipeline zur Optimierung der Bereitstellung des technischen Unterstützungssystems MESTA in der Justiz Nordrhein-Westfalens. Da derzeit keine Integration der DevOps Kultur existiert, soll die Machbarkeit der Umsetzung einer solchen Pipeline geprüft werden. Der bisher durchgeführte Prozess wurde bisher durch die Verfahrenspflegestelle MESTA/ACUSTA weitgehend manuell bearbeitet. Für die transparente Aufstellung der im Bereitstellungsprozess enthaltenen Arbeitsschritte wurden, zusammen mit der VPS, eine Bestandsaufnahme durchgeführt. Auf Basis dieser wurde ein Konzept entwickelt, um den Prozess zu standardisieren und eine Grundlage für eine effiziente Automatisierung zu realisieren. Anschließend wurde für den Beweis der Machbarkeit dieser Pipeline eine Referenzimplementierung umgesetzt. Dafür wurde im Rechenzentrum der Justiz eine umfangreiche Infrastruktur aufgebaut, die sich aus dem Jenkins Controller, einem Jenkins Agent und einer Gitea Instanz mit zwei enthaltenen Repositories zusammensetzt. Die Pipeline wurde über das CI/CD Tool Jenkinns mittels eines deklarativen Ansatzes und unter Verwendung einer Shared Library realisiert.
Aufgrund der Windows-basierten Zielumgebungen wurden innerhalb der Groovy Skripte auch PowerShell Skripte eingesetzt, um Windows spezifische Operationen durchzuführen. Die Evaluation der implementierten Pipeline führt zu dem Ergebnis, das eine signifikante Verkürzung der Arbeitszeit und eine Standardisierung der enthaltenen Prozesse sowie eine erhöhte Transparenz erreicht werden konnte. Dies demonstriert, wie DevOps-Praktiken und Automatisierungen auch in sicherheitskritischen Umgebungen wie der Justiz NRW zur Effizienzsteigerung in der Bereitstellung der Fachverfahren beitragen können. Somit kann die Forschungsfrage bestätigt werden und die in der Arbeit herausgearbeiteten Informationen auch anderen Verfahrenspflegestellen als Vorlage für die Umsetzung von DevOps Praktiken dienen
Assessment of the Biological root cause of Chicken Wing bone damage during chicken processing.
No full textAbstract
The Poultry industry plays a significant role in meeting global demand for protein-rich food. However, there is a significant challenge in chicken processing which involves the occurrence of wing breakage that impacts both the aesthetic quality of the product and raises concerns regarding animal welfare and economic sustainability. This thesis aims to investigate the underlying biological factors associated with wing damage during processing by comparing wing structures of broilers raised under different management systems. This investigation focuses on exploring the chicken wing breakage contributing factors and cultivating a better understanding of this challenge to aid the chicken processing industry. This objective will be achieved by a comparative analysis of internal wing structures with a focus on distal humeral growth plate development observed in chicken wings from broilers raised under different production systems.
The packaging and selling of damaged chicken wings for human consumption is prohibited by the European Union due to the potential health risks and aesthetic reasons. Hence, the disposal of chicken carcasses with wing damage results in financial losses for the company. An internal comparative analysis of the chicken wings aided by dissection techniques as well as X-ray fluorescence (XRF) spectrometry analysis of elements present at the bone growth plates will be carried out with an intention of quantifying the structural variations in broiler wings from different management systems. By elucidating the internal features and compositions of the different chicken wings with comparison to relevant literature and recent related discoveries, this research seeks to identify biological factors potentially responsible for wing damage among different broilers, allowing further intervention strategies within the industry.
The findings from this study have implications for both industry practices and animal welfare standards. By discovering potential biological root causes of wing damage, this research provides valuable insights for optimizing processing protocols and equipment design to minimize trauma to birds and enhance product quality. In addition, a deeper understanding of physiological responses of chicken to processing stress can encourage more humane and efficient poultry handling practices and management strategies to reduce losses from wastage as well as chicken welfare improvement in commercial broiler production.
The overall contribution of this thesis is towards the advancement of knowledge in poultry production and the importance of considering the biological factors and internal structures of chicken wings in designing processing systems. Through collaborative efforts between researchers, stakeholders and other parties involved, the insights gained from this study will aid sustainable practices that prioritize animal welfare, product quality assurance and economic sustainability in the poultry industry